STRUKTUR DATA SIG (Dari Peta 2 Dimensi ke File Komupter

Sumber Informasi Geografi 

Bersifat dinamis dengan ciri :

§  Merupakan pengetahuan (knowledge) empirik.

§  Sistematis, tersusun secara berurut dan teratur.

§  Logis

§  Objektif, berlaku umum, sasaran jelas dan teruji.

§  Memiliki ciri spasial (keruangan) dan regional (kewilayahan).

     1.      Sumber data spasial

a.       Peta analog : peta dalam bentuk cetakan, seperti peta rupa bumi yang diterbitkan Badan Infomasi Geospasial (BIG) dapat diubah menjadi data digital dengan cara scanning atau digitizing

b.      Data Penginderaan Jauh : sebagai sumber data terpenting dalam SIG karena ketersediaannya secara berkala dalam format raster seperti citra satelit dan foto udara.

c.       Data hasil pengukuran lapang : batas administrasi, batas kepemilikan lahan, batas persil, batas hak pengusahaan hutan, dsb., yang dihasilkan berdasarkan teknik perhitungan tersendiri sebagai sumber data atribut.

d.      Data GPS (Global Positioning System) : dalam bentuk digital sebagai sumber data atribut yang akurat, up to date dan kompatibel.

      2.      Gambaran penampakan geografik

1)      Penggambaran feature secara geografik

Yaitu dengan mengenali dua tipe data, diantaranya :

§  Spatial data : yang menggambarkan lokasi (where/dimana)

§  Attribute data: yang menciri khusus pada lokasi (what, how much, and when)

2)      Penggambaran feature secara digital dalam SIG

a.       Mengelompokkan dalam layers berdasarkan karakteristik yang sama (seperti  hidrografi, ketinggian,  hydrography, elevation, saluran air, saluran pembuangan, penjualan kelontong) dan yang lain menggunakan:  a) vector data model   (coverage in ARC/INFO, shapefile in ArcView) dan b) raster data model   (GRID or Image  in ARC/INFO & ArcView)

b.      Dengan memilih sifat data yang sesuai untuk setiap layer yang berkenaan dengan: proyeksi, skala, akurasi dan resolusi.

      3.      Struktur data SIG 

      Dalam struktur data SIG membahas tentang :

A.     Tipe Data

a)      Data Spasial, memiliki karakteristik diantaranya :

·         Garis Bersambung/Continuous termasuk elevasi, tinggi hujan, Salinitas laut

·         Luasan/areas:

o   Tak terbatas (Unbounded )à Penggunaan lahan, areal Pasar, Tanah, tipe batuan.

o   Terbatas (bounded) à Batas Kabupaten/Negara, Kepemilikan, zonasi

o   Bergerak (moving): massa udara, air masses, binatang ternak, animal herds, ikan berenang

·         Networks, contoh  jalan, jalur transmisi, aliran.

·         Points:

Terdiri dari Fixed contohnya dinding, penerangan, alamat dan Moving contohnya kendaraan, ikan, rusa.

b)      Data Attribute, memiliki karakteristik diantaranya :

·         Kategori (nama)

o   Nominal

§  Tidak ada pesan yang melekat

§  Tipe penggunaan lahan, nama negara

o   Ordinal

§  Pesan yang melekat

§  Kelas jalan, kelas aliran

Dalam kategori ini biasanya sering dikodekan dengan nomor misalnya SSN tetapi tidak dapat melakukan operasi aritmatika.

·         Angka (Numerik)

o   interval

§  Tidak ada nol alami

§  tidak bisa mengatakan 'dua kali lebih banyak'

§  Temperatur (Celsius or Fahrenheit)

o   ratio

§  Nol alami

§  rasio yang masuk akal (misalnya dua kali lebih banyak)

§  Pendapatan, umur, tinggi hujan

Dapat dinyatakan sebagai integer (bilangan) atau floating point (pecahan desimal). Tabel data Atribut dapat berisi informasi lokasi, seperti alamat atau daftar koordinat X, Y.  Tabel ArcView mengacu pada kejadian ini. Namun,  tabel harus dikonversi ke data spasial yang benar (bentuk berkas), misalnya dengan geocoding, sebelum mereka dapat ditampilkan sebagai peta.

B.     DBMS (DATABASE MANAGEMENT SYSTEM)

Gambar 1. DBMS

Berisi Table or kelas feature dalam:

§  rows:  entities, records, observations, features: 'semua' informasi tentang salah satu terjadinya fiture.

§  columns: attributes, fields, data elements, variables, items (ArcInfo). Salah satu jenis informasi untuk semua fiture.

§  Key field adalah atribut yang bernilai unik untuk mengidentifikasi setiap baris

C.     RELASI DBMS

Tabel terhubung, atau joined, umumnya menggunakan pengenal record (variable kolom), ada dalam kedua tabel, disebut kunci sekunder (or foreign key), yang mungkin atau tidak mungkin sama dengan field kunci (key field).

Gambar 2. Tabel Persil

Gambar 3. Tabel Geografik

Goal: Menghasilkan peta dari nilai kabupaten atau sekitarnya.

Problem:  Tidak ada kode yang dapat digunkan dalam persil Tabel

Solution: join Tabel Persil, yang berisi nilai, dengan Tabel geografik, yang mengandung kode lokasi, menggunakan Blok sebagai key field.

D.     MODEL DATA SIG

Konsep dasar dari Model Data Raster dan Model Data Vektor

Gambar 4. Penampakan geografik nyata

Gambar 5. Model Data Raster

Gambar 6. Model Data Vektor

Gambar 7. Gabungan Raster dan Vektor

1)      Menggambarkan data menggunakan Model Raster

Gambar 8. Contoh daerah Model Raster

Gambar 9. Penempatan Model Raster dengan angka (numerik)

Model data raster memiliki karakteristik diantaranya , yaitu :

·         Grid sering memiliki asal-usulnya ada dalam catatan kiri atas:

a.       State Plane dan UTM, kiri bawah

b.       lat/long & kartesian dibagian tengah

·         Nilai tunggal yang berasosiasi dengan tiap sel

Biasanya ditetapkan  8 bits yang berasosiasi dengan nilai  kemungkinan dari 256 (0-255)

·         Aturan diperlukan untuk memberikan nilai ke sel jika objek tidak mencakup seluruh sel

o   Mayoritas daerah (untuk fitur cakupan kontinu)

o   Nilai pada sel pusat

o   ‘touches’ cell (untuk feature linear seperti jalan)

o   Pembobotan untuk  memastikan fitur langka yang diwakili

·         Memilih ukuran sel raster panjang 1/2 (luasan 1/4) dari fitur terkecil untuk memetakan (fitur terkecil disebut satuan pemetaan minimum atau elemen resel-resolusi)

·         Raster orientation: sudut antara utara sebenarnya dan arah yang didifinisikan oleh kolom raster

·         Class:  Seperangkat cell dengan nilai sama (seperti tipe = tanah berpasir)

·         Zone: set of contiguous  cell dengan nilai sama

·   Neighborhood: menetapkan sel-sel yang berdekatan dengan sel target dalam beberapa cara yang sistematis.
·         Pengaturan Model Data Raster
     a.      Square grid: Sisinya sama panjang
         - Secara konsep sederhana
         - Secara rekursif cell dibagi kedalam cell yang bentuknya sama
         - 4-penghubung dengan sekitarnya (atas, bawah, kiri, kanan) (kasus batuan)
            Semua sel tetangga berjarak sama
         - 8 penghubung dengan sekitarnya (juga termasuk diagonal) (queen’s case)
     o   Semua cell sekitarnya tidak sama jaraknya
     o   Pusat cell diagonal sejauh 1.41 unit (akar kuadrat dari 2)
      b. Rectangular
          §  Umumnya terjadi pada lat/long ketika diproyeksikan
          §  Data yang dikumpulkan pada 1 derajat oleh 1 derajat akan berbeda ukuran
             persegi panjangnya
       c.      Triangular (bersisi 3) dan hexagonal (bersisi 6)
              Semua sel berdekatan dan titik-titik berjarak sama
       d.    Triangulated irregular network (tin):
               Model vector digunakan untuk menggambarkan permukaan kontinyu
            (elevasi) lebih lanjut kemudian di bawah vektor.

2) Menggambarkana Data dengan Model Vektor 

    a. Database representation

       Data mentah dapat hadir dari BSQ, BIP, BIL tapi tidak baik untuk efisien pengolahan GIS. Dapat pula digambarkan sebagai tabel database standard, dan Joins didasarkan pada ID sebagai key field yang dapat digunakan untuk menghubungkan variable-variable dalam table yang berbeda.

    b. Format file data vektor

     Model data raster generik sebenarnya diimplementasikan dalam beberapa format file komputer yang berbeda:

     • GRID adalah format milik ESRI’s untuk menyimpan dan memproses data raster.  Format standard industri untuk data image seperti JPEG, TIFF dan MrSid yang dapat digunakan untuk menayangkan data raster, tetapi tidak untuk analisis (harus dikonversi ke GRID).

     • Informasi Georeferensi diperlukan untuk menayangkan image dengan memetakan data vector.

     • Membutuhkan lampiran file “word” yang menyediakan informasi lokasi. 
Image                    Image File      World File
TIFF       image.tif          image.tfw
Bitmap       image.bmp      image.bpw
BIL               image.bil       image.blw

JPEG       image.jpg        image.jpw

   c. Format aplikasi

    1. Point  (titik): 0-dimensi

        Memiliki Sepasang koordinat tunggal x,y. Pada luasan daerah nol. Misalnya

        pohon, sumur minyak, label lokasi.

Gambar 10. Model Points dalam Vektor

    2. Garis (arc): 1-dimensi

        Dua (atau lebih)  terhubung dengan koordinat  x,y. Misalnya Jalan, aliran.

Gambar 11. Model Line dalam Vektor

    3. polygon : 2-dimensi

          Empat  atau lebih titik teratur terhubung dengan koordinat x,y. Koordinat x,y

       yang pertama dan terakhir sama berpasangan. Termasuk dalam suatu daerah yang tertutup Misalnya batas sensus, batas kabupaten, danau.

Gambar 12. Model Polygon dalam Vektor

    d. Struktur batas (Whole Polygon)

         Keseluruhan Polygon (struktur batas): poligon dijelaskan oleh daftar koordinat titik-titik dalam urutan seperti yang anda jalani di sekitar batas luar poligon  

     • Semua data tersimpan dalam satu file. 

        Dapat juga disimpan—tidak efesien– data atribute untuk polygon dalam file yang

        sama. 

     • Koordinat atau batas untuk  polygon berdekatan disimpan dua kali; 

       - Mungkin tidak sama, menghasilkan irisan (gap), atau tumpang tindih

       - Bagaimana memastikan kalau keduanya telah diperbaruhi?

     • Semua garis adalah ganda (kecuali untuk garis pinggiran terluar).

     • Tidak ada informasi topologi tentang polygon

       - Yang berdekatan dan memiliki batas umum?

       - Bagaimana hubungan geografis yang berbeda? misalnya kode pos dan saluran?

     • Digunakan oleh program pemetaan komputer pertama, SYMAP, di akhir 60-an

     • Diadopsi oleh SAS / GRAPH dan banyak program pemetaan tematik bisnis.

   e. Ilustrasi Struktur batas polygon

                                                            Data File

Gambar 13. Contoh data untuk Vektor

Gambar 14. Ilustrasi Model Data Vektor

   f. Struktur data vektor : Points dan Polygon

       Points and Polygons: polygons digambarkan oleh daftar angka ID dari titik-titik dalam rangka mengitari batas terluar; described by listing ID numbers of  points in order as you ‘walk around the outside boundary’;  File kedua mendafatar semua titik dan koordinatnya.

     • Menyelesaikan duplikat koordinat / masalah perbatasan ganda

     • Garis dapat ditangani sama dengan poligon (daftar ID), tapi bagaimana menangani jaringan? 

     • Masih belum ada informasi topologi

     • Pertama kali digunakan oleh CALFORM, paket pemetaan generasi kedua, dari Laboratorium Komputer Grafis dan Analisis Spasial di Harvard pada awal 70-an